朱江濤，李文耀，楊文剛

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機(jī)械系，山西 太原 030031）

電控柴油機(jī)線(xiàn)束的設(shè)計(jì)與制作

朱江濤，李文耀，楊文剛

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 工程機(jī)械系，山西 太原 030031）

結(jié)合電控柴油機(jī)線(xiàn)束的特性，分析了線(xiàn)束制作選型，線(xiàn)束的制作要求，介紹適合電控柴油機(jī)線(xiàn)束的制作要點(diǎn)，并針對(duì)ECU安裝在博世電控柴油機(jī)上的EDC7UC31系統(tǒng)接地的線(xiàn)束進(jìn)行了制作，以供電氣設(shè)計(jì)人員或售后維修人員參考。

電控柴油機(jī)；線(xiàn)束；博世；制作

隨著能源日益短缺、油價(jià)的上漲和國(guó)Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制實(shí)施，電控柴油機(jī)的技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)得到了極大地提升。目前，眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)家及生產(chǎn)廠(chǎng)商都集中精力研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)，主要解決ECU、傳感器和執(zhí)行器之間的精細(xì)控制問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)燃油控制的噴油問(wèn)題的決策控制。

線(xiàn)束是用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)的電源、檢測(cè)元件、控制器和執(zhí)行器等部件的紐帶，其設(shè)計(jì)和制作的好壞直接影響到電控柴油機(jī)的控制精度問(wèn)題。而在部分原裝電控柴油機(jī)的使用過(guò)程中，由于線(xiàn)束問(wèn)題而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。為此，筆者結(jié)合電控柴油機(jī)的控制原理，分析線(xiàn)束的設(shè)計(jì)及制作要求，以供大家參考。

1 線(xiàn)束制作選型

電控柴油機(jī)線(xiàn)束的制作一般包括三個(gè)部分：插頭、連接線(xiàn)和插口。

（1）線(xiàn)束接插頭。線(xiàn)束接插頭作為線(xiàn)束與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，由于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)殼體的高溫和振動(dòng)，使接插頭很容易老化，因此對(duì)不同部分的線(xiàn)束接插頭都有不同的要求。接插頭上與發(fā)動(dòng)機(jī)的接觸材料選用材料一致為金或錫。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的接插頭通常采用緊湊型，用以抵抗柴油發(fā)動(dòng)機(jī)較大的振動(dòng)。

（2）線(xiàn)束電線(xiàn)型號(hào)。線(xiàn)束電線(xiàn)的材質(zhì)通常選用銅，保護(hù)外皮通常采用具有隔熱和耐柴油腐蝕的棉紗或薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束。電線(xiàn)線(xiàn)徑根據(jù)連接的元件來(lái)確定，如表1所示。

表1 電控柴油機(jī)部件的線(xiàn)徑對(duì)照表

2 線(xiàn)束制作技術(shù)要求

（1）線(xiàn)束雙絞與屏蔽。為減少控制元件、傳感器、執(zhí)行元件間的電磁干擾，連接這些器件的電線(xiàn)必須采用雙絞形式，最大絞制距離為2.5cm，如圖1所示。如多根線(xiàn)雙絞線(xiàn)布在一起，則需采用不同的絞制間距。對(duì)三根線(xiàn)絞在一起的線(xiàn)束，可采用一端固定，而另一端同時(shí)旋轉(zhuǎn)三根電線(xiàn)的方法獲得，如圖2所示。

圖1 兩根線(xiàn)雙絞

圖2 三根線(xiàn)絞制

在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，為了進(jìn)一步防止連線(xiàn)之間的電容和電感耦合干擾，影響信號(hào)傳輸?shù)木群图皶r(shí)性，應(yīng)確保噴油器連接線(xiàn)束與轉(zhuǎn)速傳感器的連接線(xiàn)束不在同一條路徑上，而且兩者的雙絞間距應(yīng)不相同。此外，為防止其他電容在使用過(guò)程中對(duì)轉(zhuǎn)速傳感器的干擾，應(yīng)將其連線(xiàn)進(jìn)行屏蔽到地。

（2）CAN總線(xiàn)線(xiàn)束。為了減少電控柴油機(jī)的電子元件對(duì)CAN總線(xiàn)的耦合干擾，CAN總線(xiàn)線(xiàn)束通常制成雙絞線(xiàn)外加線(xiàn)束保護(hù)皮，如圖3所示。推薦線(xiàn)徑為0.6mm2。

圖3 CAN總線(xiàn)線(xiàn)束屏蔽形式

（3）線(xiàn)束布置與連接。為減少發(fā)動(dòng)機(jī)裝車(chē)后的故障，降低整車(chē)其他線(xiàn)束對(duì)電控柴油機(jī)線(xiàn)束的干擾，在布置線(xiàn)束時(shí)，應(yīng)按以下要求進(jìn)行布置：①ECU電源線(xiàn)：盡量使ECU的電源線(xiàn)單獨(dú)走線(xiàn)，以便故障排查和降低傳感器、執(zhí)行器與ECU之間的相互干擾。②噴油器電源線(xiàn)：雙絞，線(xiàn)路與其他所有傳感器和執(zhí)行器線(xiàn)路分開(kāi)，并盡量遠(yuǎn)離所有敏感的傳感器線(xiàn)路。③發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器線(xiàn)：雙絞，屏蔽，防止對(duì)ECU進(jìn)行干擾。④整車(chē)傳感器和執(zhí)行器的線(xiàn)束必須有足夠的防御噴水能力或相應(yīng)的保護(hù)措施。在布置時(shí)，應(yīng)盡量使線(xiàn)束呈交叉狀態(tài)，避免平行或急轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的出現(xiàn)，若必須平行布置時(shí)，其平行距離要求大于10cm。盡可能地減少線(xiàn)束重疊部分，線(xiàn)束交叉要保持90°；對(duì)干擾源敏感的線(xiàn)束與共軌管的平行距離也要大于10cm。

（4）線(xiàn)束供電線(xiàn)及地線(xiàn)。ECU內(nèi)部有保護(hù)模塊，當(dāng)監(jiān)測(cè)到線(xiàn)束接反，供電端為反向電壓時(shí)，可以切斷主電源，保護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)，ECU接蓄電池時(shí)，應(yīng)注意滿(mǎn)足的條件：①ECU供電線(xiàn)與其他負(fù)載供電線(xiàn)分開(kāi)；②發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池負(fù)極、ECU外殼均應(yīng)搭鐵。

3 線(xiàn)束應(yīng)用實(shí)例分析

博世電控柴油機(jī)EDC7UC31型ECU由于帶有冷卻板，必須安裝固定在發(fā)動(dòng)機(jī)上。這在發(fā)動(dòng)機(jī)出廠(chǎng)時(shí)，ECU安裝位置已經(jīng)確定，所以無(wú)需考慮其安裝位置的選擇，且ECU內(nèi)部電路板接地與ECU外殼絕緣。由于EDCl6UC40系統(tǒng)的ECU有如下特點(diǎn)：

（1）ECU內(nèi)部電路板地線(xiàn)與外殼直接相連，無(wú)短路保護(hù)電路。為避免ECU的損壞，ECU外殼應(yīng)避免直接或間接的與蓄電池正極搭接。

（2）ECU內(nèi)部沒(méi)有反接保護(hù)電路。而系統(tǒng)的反接保護(hù)可通過(guò)主繼電器來(lái)進(jìn)行控制。因此，為保護(hù)ECU，系統(tǒng)應(yīng)先連接主繼電器。圖4給出ECU安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的EDC7UC31系統(tǒng)接地的要求。

圖4 EDC7UC3 1線(xiàn)束連接方式

鑒于以上特點(diǎn)，在連接過(guò)程中，應(yīng)注意并避免的問(wèn)題是：

（1）ECU地線(xiàn)不能直接連到發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上。否則，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓波動(dòng)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)與ECU外殼之間產(chǎn)生偏移電壓，形成的附加電流會(huì)流經(jīng)ECU地線(xiàn)，導(dǎo)致ECU損壞。

（2）蓄電池負(fù)極搭鐵線(xiàn)遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)地線(xiàn)，導(dǎo)致蓄電池負(fù)極、底盤(pán)連接點(diǎn)、ECU外殼之間產(chǎn)生偏移電壓，形成的額外電流會(huì)流經(jīng)ECU地線(xiàn)，導(dǎo)致ECU損壞。因此，線(xiàn)束的合理連接有兩種可選方案，如圖5所示。

圖5 兩種正確的線(xiàn)束連接方案

4 結(jié)語(yǔ)

線(xiàn)束必須選用符合DIN標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際優(yōu)質(zhì)汽車(chē)專(zhuān)用電線(xiàn)，而且要盡量短，接頭及保險(xiǎn)絲也一樣，盡量選擇優(yōu)質(zhì)的。線(xiàn)束在設(shè)計(jì)和使用時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)的安全性能要求和抗干擾能力，同時(shí)，保證每個(gè)線(xiàn)頭連接都必須牢固、可靠、接觸良好，以此來(lái)滿(mǎn)足車(chē)輛或工程機(jī)械線(xiàn)束的設(shè)計(jì)和使用要求。

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Design and Production of Electronic Control Diesel Engine Wire Harness

ZHU Jiang-tao，LI Wen-yao，YANG Wen-gang

（Shanxi Traffic Vocational and Technical College，Taiyuan，Shanxi 030031，China）

According to the characteristics of wire harness in the engineering machinery，the paper analyzes harness fabrication selection and production requirements,introduces wire harness production which is fit for electronically controlled diesel engine，and designs according Bosch diesel engine on the EDC7UC31system grounding wiring harness based on ECU，which aims to offer reference for electrical designers and customer service repair personnel.

electronic control diesel engine；wire harness；Bosch；production

TK423

A

2095-980X（2017）01-0081-02

2017-01-07

項(xiàng)目來(lái)源：山西省交通運(yùn)輸廳課題；課題名稱(chēng)：挖掘機(jī)電液故障診斷臺(tái)的研制。

朱江濤（1981-），男，湖北天門(mén)人，碩士，講師，主要研究方向：工程機(jī)械設(shè)計(jì)。